WO1994001344A1 - Sachet souple ferme et son procede de fabrication - Google Patents

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WO1994001344A1
WO1994001344A1 PCT/CH1993/000171 CH9300171W WO9401344A1 WO 1994001344 A1 WO1994001344 A1 WO 1994001344A1 CH 9300171 W CH9300171 W CH 9300171W WO 9401344 A1 WO9401344 A1 WO 9401344A1
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WO
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bag
sheets
substance
compacted
flexible
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PCT/CH1993/000171
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English (en)
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Olivier Fond
Jean-Pierre Pleisch
Roland Rossier
Jacques Schaeffer
Alfred Yoakim
Original Assignee
Societe Des Produits Nestle S.A.
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    • B65D85/30—Containers, packaging elements or packages, specially adapted for particular articles or materials for articles particularly sensitive to damage by shock or pressure
    • B65D85/36—Containers, packaging elements or packages, specially adapted for particular articles or materials for articles particularly sensitive to damage by shock or pressure for bakery products, e.g. biscuits

Definitions

  • the invention relates to a closed flexible bag, intended to be extracted under pressure, containing at least one pulverulent substance for the preparation of a drink.
  • the invention further relates to the method of manufacturing said sachet.
  • pre-dosed and prepackaged portions of ground coffee for the preparation of espresso type coffee has the advantage of facilitating the operations of preparing coffee while guaranteeing a relative consistency of product quality.
  • portions currently come in three main forms.
  • the portions described in patents CH 636311, US 5012629 and EP 0272432, consist of two sheets of filter paper welded on their periphery and filled with ground coffee.
  • This solution has the disadvantage of having to overpack in a sealed manner in order to avoid any oxidation of the product during storage, which constitutes a higher cost and an additional operation for the consumer in order to obtain the desired coffee extract.
  • the portion consists of a sealed capsule opening in its extraction device under the effect of the introduction of the extraction fluid after deformation and then successively perforated by spikes.
  • This capsule consisting of a sealed envelope forming a side wall and two walls, one of which constitutes the bottom of the cartridge and the other closes the opposite end of the cartridge, has the disadvantage of using different packaging materials, some thick enough to give them semi-rigidity and can only be used in one direction, that is to say with the sealed side up with a device perfectly adapted to the capsule and its disposal.
  • US Pat. No. 3,607,297 proposes sachets for the preparation of beverages in the form of a strip having filling cavities and a flat cover on the upper face. According to the author, these bags are intended for gravity flow and must be perforated on both sides by toothed plates, one of which is pushed by a spring.
  • the object of the present invention is to provide a closed flexible sachet containing roast and ground coffee and intended to be extracted under pressure for the preparation of a drink, said sachet not requiring any overpackaging and the extraction system being only suitable for sachet and not at the disposal of said sachet, because it is perfectly capable of being extracted in one direction or the other.
  • the present invention also aims to minimize the amount of material necessary for packaging a portion.
  • the invention relates to a flexible sachet in the form of an individual portion consisting of two thin and identical sheets, of circular, oval or polygonal shape, leaving between them a space for the pulverulent substance and welded on their periphery so that said sachet is substantially symmetrical with respect to its welding plane.
  • the material used for the flexible sheets is impermeable to oxygen and water vapor.
  • the bag according to the invention is intended to be used as it is in the extraction device provided.
  • the bag according to the invention is symmetrical, the user can introduce it into the extraction system without paying attention to the direction of introduction.
  • the sachet is directly ready for use and does not require any prior preparation before putting it in the extraction system.
  • the two flexible sheets may however be slightly different from each other in shape and / or material, without detracting from the symmetry sought for the extraction.
  • the method and the device used for the extraction of sachets according to the invention may advantageously be of the type which is the subject of patent application EP No. 92,107,548.7 or EP 92,112,364.
  • the upper face of the sachet is first opened by one or more perforating elements provided under the upper face of said device and the lower face is opened by localized ruptures consecutive to its deformation against the raised and hollow elements neither perforating nor sharp arranged on the underside of said device under the effect of the pressure rise alone during the injection of the extraction fluid. There is therefore no need to open the sachet beforehand or remove a fraction of the material before use. After use, said bag can be easily removed with a minimum of waste.
  • the inside diameter of the bag is preferably between 25 and 70 mm and the welded edge has a width of 3 to 15 mm.
  • the bag has a thickness at its center, preferably between 5 and 20 mm.
  • the dose of pulverulent substance contained can vary between 5 and 20 g, depending on its use.
  • the sachet is filled with a powdery substance for the preparation of a drink.
  • This substance is preferably roasted and ground coffee, but can also be tea, soluble coffee, a mixture of ground coffee and soluble coffee, a chocolate product or any other edible dehydrated substance.
  • the outer shape of the bag is preferably circular, but can also be oval or polygonal from 4 to 10 sides with possibly rounded edges, or can be a combination of these three elements. Its section is preferably substantially flattened hexagonal, but may also have a lenticular shape.
  • the bag is provided with at least one lateral tab facilitating its installation. This tab is simply provided when cutting the bag.
  • the sachet consists of two sheets welded on their periphery, the welding being carried out on a flat face.
  • the two sheets will have been stretched beforehand (deformation in the plastic area) in order to avoid any random folds due to the volume of an originally flat material, either by means of compression in a matrix-piston assembly, either by means of the pressurization by a gas of the interior faces and / or possibly of a suction of the exterior faces in a mold of suitable shape at controlled temperature where the sheets are maintained planes at their periphery.
  • the material is simply pushed back as in the two previous examples, but in this case it is not retained on its periphery and will then have folds, more or less random resulting from the setting in volume of a surface plane.
  • the two sheets are preformed in a systematic and controlled manner and the welding is carried out, after filling of the pulverulent substance, according to a three-dimensional device.
  • a flat surface without stretching neither elastic nor plastic, one modifies the apparent diameter of the material compared to its real diameter. This excess material must be compensated by an adequate geometric shape in order to avoid any random folds.
  • the systematic and controlled molding takes place in a mold where, in any place, the principle of equality of the apparent diameter deployed and the actual diameter is ensured.
  • This is obtained in the mold by the creation of more or less high undulations and widening towards the outside.
  • the deformation is nonexistent or reduced because it is the reference plane.
  • these undulations increase in height and flare.
  • the corrugation is maximum at the weld edge. This undulation depends on the ratio between the diameter of the bag and the distance between the planes of the welding zone and that in the central zone of the bag, that is to say the half-depth of the bag.
  • the two sheets of the sachet undergo an equivalent volume setting and are positioned during the welding, after filling, so as to be superposed perfectly on one another.
  • the welding area of the two sheets is therefore in the form of a circular corrugated strip.
  • This molding of the sheets is ensured, either by means of compression in a matrix-piston assembly, or by means of the pressurization by a gas of the interior faces and / or of a suction of the exterior faces. In both cases the mold has the desired relief.
  • the bag can have bellows, on one or more sides.
  • the bellows resulting from a folding prior to the welding of the sheets, make it possible to give a defined volume to the assembly while eliminating random folds.
  • the bags according to this latter embodiment can be manufactured in a manner known per se.
  • the sheets can be made of flexible material such as aluminum with a thickness of 5 to 40 ⁇ m or plastic such as PET.
  • the sheets will be made of a flexible multilayer material suitable for welding by the usual methods while constituting sufficient protection of the product against oxygen and water vapor.
  • outer layer PET (normal, woven or non-woven), PE, PP, PA, PS or paper
  • high barrier central layer aluminum with a thickness of 5 to 20 ⁇ m, EVOH, PVDC, PET, or PVA
  • plastic preferably PE or PP or OPP.
  • PE polystyrene
  • PP polystyrene
  • OPP organic polystyrene
  • PET-EVOH-PE PET-aluminum-PE.
  • biodegradable or water-soluble material is also possible in a monolayer or in combination with other materials.
  • PET In the case where PET is used, it can be presented in a single layer combining the exterior and the central, especially if it is loaded with a layer of silicon oxide or if it is metallized.
  • the heat sealing operation is facilitated by inserting between the two sheets of an intermediate material, such as a food-grade adhesive or a gasket plastic material. This material can then form an additional thickness used to achieve a perfect seal during extraction.
  • an intermediate material such as a food-grade adhesive or a gasket plastic material.
  • the sachet according to the invention preferably contains a compacted substance, in the form of one or more pieces, the compaction rate being such that there is a reduction in volume compared to the non-compacted substance of between 10 and 60% .
  • This compaction is carried out so that the free space between the two flexible sheets and said substance represents between 1 and 20% of the total space between said flexible sheets. This free space is necessary to allow the coffee, when extraction, swell enough to ensure good extraction.
  • the compacted substance also has, on at least one of its faces, imprints forming water circulation channels of suitable shape (for example cross, circle) making it possible to improve the pre-wetting of the sachet and its extraction.
  • imprints forming water circulation channels of suitable shape (for example cross, circle) making it possible to improve the pre-wetting of the sachet and its extraction.
  • the shape of these imprints is chosen in relation to the extraction device used.
  • the compacted material can also have on at least one of its faces a concave or convex shape allowing, if necessary, to modify the compacting state during its positioning in the extraction device.
  • This shape is adapted to the layout of the extraction chamber and can be used to ensure good sealing of the sachet in the peripheral zone of the injection, ie between the upper face of the extraction chamber and the upper sheet. from the sachet.
  • the invention also relates to the method of manufacturing the bag described above, in which two flexible sheets impermeable to oxygen and water vapor are deformed symmetrically by molding or by stretching, the quantity of pulverulent substance, said substance is deposited on one of the deformed flexible sheets and the two sheets are welded around their periphery.
  • the pulverulent substance is usually compacted during the manufacturing process.
  • the substance can be compacted after dosing and depositing it between the leaves of the sachet.
  • the substance is compacted then dosed and deposited between the sheets of the sachet.
  • one or more pieces are used to obtain the desired dose.
  • the compaction is carried out in a conventional manner, either by rollers or by a matrix-piston assembly, the physico-chemical parameters such as pressure, temperature, humidity of the coffee are adapted to the nature of the substance to be compacted.
  • the compacted substance can be partially or completely unpacked after closing the bag, for example by vibration or by any other known mechanical means.
  • a new compacting according to a pressure and an appropriate shape can still be carried out after the closure of the sachet.
  • the manufacturing operations can be carried out under the protection of a stream of inert gas free of oxygen, for example under nitrogen or CO 2.
  • Certain plastics have the property of substantially resuming their initial shape after being temporarily deformed.
  • the bag according to the invention takes advantage of this property, together with an appropriate configuration of its extraction device.
  • the lips of the openings formed by the perforated parts of the sachet close around tapered perforating organs such as needles, ensuring the desired seal around this organ during extraction. After extraction, this same property effectively limits disgorgement of the sachet when released, including on the parts torn by the extraction system.
  • the flexibility of the walls of the sachet is also taken advantage of to allow, by its deformation without rupture in the extraction device, a reconfiguration of the volume of coffee contained. This controlled deformation then aims to improve the distribution of the flow in the coffee bed and consequently the quality of extraction.
  • the sachet consists of a combination of materials chosen according to an additional criterion of plasticity.
  • the deformability by elongation of its material must be sufficient to allow the shaping described above, but it must also, under the effect of the pressure of the liquid and at the location of the reliefs of the extraction device, break in the form of small tears without its elongation being too great.
  • Fig. 1 is a schematic sectional representation of the bag according to the invention
  • Fig. 2 is a schematic sectional representation of the bag according to a second embodiment
  • Fig. 3 is a perspective view of the molded sheet used for the bag of FIG. 2,
  • Fig. 4 is a plan view of a bag according to a third embodiment
  • Fig. 5 is a diagrammatic representation in section along line A-A 'of FIG. 4,
  • Fig. 6 is a perspective of a sheet of the sachet, in a fourth embodiment.
  • Fig. 7 is a perspective view of the unpackaged compacted coffee.
  • the bag (1) of circular shape comprises two sheets of flexible material (2) and (3) welded on their periphery (4) by heat sealing and containing ground roasted coffee (5) compacted for the preparation of a drink.
  • the compacted coffee has concave faces (35), the general shape of its section being a flattened octagon, while that of the sachet is hexagonal.
  • the purpose of the cylindrical blank (38) of the wafer is to avoid the undesirable presence of grains in the welding zone.
  • the volume of the compacted coffee being 14 cm3 with a compaction rate of 30%.
  • the bag (10), of FIG. 2 obtained from two molded sheets (6, 7) has undulations (8), (12) and (13) whose amplitude and the distance from one to the other increases from the flat face (11) towards the welding edge (9).
  • the coffee cake has a single concave face (35) and is not exactly symmetrical, but this difference is not related to the shape of the bag.
  • Fig. 3 clearly shows a molded sheet (7) with a flat bottom (11) and more and more pronounced corrugations as one approaches the outer edge. These corrugations have bumps (14) and hollows (15).
  • the sheet (6) After having deposited the roasted and ground coffee on the bottom (11), the sheet (6) is placed so as to have opposite the bumps of (6) facing the hollows of (7) and vice versa. We can then heat seal.
  • the bag (18) is square in shape with two bellows on the opposite sides.
  • the two sheets (20) and (22) are welded along the two bellows at (19, 23, 24, 25) and at the edges (26, 27) where the two sheets are simply joined.
  • the bellows make it possible to give a defined volume to the bag without the appearance of a random fold.
  • Fig. 6 shows a sheet (30) having undulations (31) on the edge, but also on the bottom (32). The manufacturing is done in the same way as for the bag of FIG. 2.
  • Fig. 7 shows the compacted substance alone (36). It has on at least one face areas (37) of water circulation in the form of channels allowing pre-wetting and uniform extraction.

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Abstract

L'invention concerne un sachet souple fermé (1), prévu pour être extrait sous pression, contenant au moins une substance pulvérulente pour la préparation d'une boisson, et constitué de deux feuilles souples identiques (2, 3) de forme circulaire, ovale ou polygonale ménageant entre elles un espace pour la substance pulvérulente (5) et soudées sur leur périhérie (4) de manière à ce que ledit sachet soit sensiblement symétrique par rapport à son plan de soudage, le matériau utilisé pour les feuilles souples étant imperméable à l'oxygène et à la vapeur d'eau et ledit sachet étant destiné à être utilisé tel que dans le dispositif d'extraction prévu.

Description

Sachet souple fermé et son procédé de fabrication
L'invention concerne un sachet souple fermé, prévu pour être extrait sous pression, contenant au moins une substance pulvérulente pour la préparation d'une boisson. L'invention concerne en outre le procédé de fabrication dudit sachet.
L'utilisation de portions prédosées et préemballées de café moulu pour la préparation de café type espresso présente l'avantage de faciliter les opérations de préparation du café tout en garantissant une relative constance de qualité du produit.
Ces portions se présentent actuellement sous trois formes principales. Selon une première version, les portions, décrites dans les brevets CH 636311, US 5012629 et EP 0272432, sont constituées de deux feuilles en papier filtre soudées sur leur périphérie et remplies de café moulu. Cette solution présente le désavantage de devoir suremballer de manière étanche afin d'éviter toute - oxydation du produit pendant le stockage, ce qui constitue un coût supérieur et une opération supplémentaire du consommateur pour obtenir l'extrait de café désiré.
Selon une seconde version, décrite dans la demande de brevet WO 92/07775, la portion est constituée d'une capsule étanche s'ouvrant dans son dispositif d'extraction sous l'effet de l'introduction du fluide d'extraction après déformation puis successivement perforation par des pointes.
Cette capsule, constituée d'une enveloppe étanche formant une paroi latérale ainsi que deux parois dont l'une constitue le fond de la cartouche et l'autre ferme l'extrémité opposée de la cartouche, présente l'inconvénient d'employer différents matériaux d'emballage, certains suffisamment épais pour leur conférer une semi- rigidité et ne peut être utilisée que dans un seul sens c'est-à-dire avec la face operculée-vers le haut avec un dispositif d'extraction parfaitement adapté et à la capsule et à sa disposition.
Selon une troisième version, le brevet US 3607297 propose des sachets pour la préparation de boisson sous forme de bande présentant des cavités de remplissage et un opercule plat à la face supérieure. Selon l'auteur, ces sachets sont destinés à un écoulement par gravité et doivent être perforés sur les deux faces par des plaques dentées dont l'une est poussée par un ressort.
Le but de la présente invention est de proposer un sachet souple fermé contenant du café torréfié et moulu et destiné à être extrait sous pression pour la préparation d'une boisson, ledit sachet ne nécessitant aucun suremballage et le système d'extraction étant seulement adapté au sachet et non à la disposition dudit sachet, car il est parfaitement apte à être extrait dans un sens ou dans l'autre.
La présente invention a également pour but de limiter au minimum la quantité de matière nécessaire à l'emballage d'une portion.
L'invention concerne un sachet souple sous forme de portion individuelle constitué de deux feuilles minces et identiques, de forme circulaire, ovale ou polygonale, ménageant entre elles un espace pour la substance pulvérulente et soudées sur leur périphérie de manière à ce que ledit sachet soit sensiblement symétrique par rapport à son plan de soudage. Le matériau utilisé pour les feuilles souples est imperméable à l'oxygène et à la vapeur d'eau. Le sachet selon l'invention est destiné à être utilisé tel quel dans le dispositif d'extraction prévu.
Comme le sachet selon l'invention est symétrique, l'utilisateur peut l'introduire dans le système d'extraction sans prêter attention au sens d'introduction. D'autre part, le sachet est directement prêt à l'emploi et ne nécessite aucune préparation préalable avant de le mettre dans le système d'extraction.
En variante, pour des raisons propres à la fabrication, les deux feuilles souples peuvent toutefois être légèrement différentes l'une de l'autre en forme et/ou en matière, sans pour autant nuire à la symétrie recherchée pour 1'extraction.
La méthode et le dispositif utilisés pour l'extraction des sachets selon l'invention peuvent être avantageusement du type faisant l'objet de la demande de brevet EP No 92'107'548.7 ou EP 92'112'364. La face supérieure du sachet est d'abord ouverte par un ou plusieurs éléments perforants prévus sous la face supérieure dudit dispositif et la face inférieure est ouverte par ruptures localisées consécutives à sa déformation contre les éléments en relief et en creux ni perforants ni tranchants disposés sur la face inférieure dudit dispositif sous l'effet de la seule montée en pression lors de l'injection du fluide d'extraction. Il n'y a donc pas lieu d'ouvrir préalablement le sachet ou de lui retirer une fraction de matière avant son utilisation. Après usage, ledit sachet peut être retiré facilement avec un minimum de déchet.
Néanmoins, au cas où l'on ne dispose que d'un dispositif d'extraction partiel par rapport à celui décrit ci-dessus, c'est à dire ne comprenant pas les moyens pour ouvrir l'une ou l'autre des deux faces, par exemple un dispositif tel que celui des machines espresso conventionnelles, on peut réaliser,, juste avant la mise en place dans ce dispositif d'extraction partiel, dans l'une et/ou l'autre face du sachet des ouvertures, permettant de laisser passer le fluide d'extraction.
Le diamètre intérieur du sachet se situe, de préférence entre 25 et 70 mm et la bordure soudée a une largeur de 3 à 15 mm. Une fois rempli, le sachet présente une épaisseur en son centre, de préférence, entre 5 et 20 mm. La dose de substance pulvérulente contenue peut varier entre 5 et 20 g, selon son utilisation.
Le sachet est rempli d'une substance pulvérulente pour la préparation d'une boisson. Cette substance est de préférence du café torréfié et moulu, mais peut aussi être du thé, du café soluble, un mélange de café moulu et de café soluble, un produit chocolaté ou toute autre substance comestible déshydratée.
La forme extérieure du sachet est de préférence circulaire, mais peut aussi être ovale ou polygonale de 4 à 10 cotés à bords éventuellement arrondis, ou peut être une combinaison de ces trois éléments. Sa section est de préférence sensiblement hexagonale aplatie, mais peut aussi présenter une forme lenticulaire.
Dans une variante d'exécution, non représentée ci-après, le sachet est muni d'au moins une languette latérale facilitant sa mise en place. Cette languette est simplement ménagée lors du découpage du sachet.
Selon une première configuration, le sachet est constitué de deux feuilles soudées sur leur périphérie, la soudure étant réalisée en face plane. Dans une première variante de fabrication, les deux feuilles auront été préalablement étirées (déformation dans la zone plastique) afin d'éviter tout pli aléatoire dû à la mise en volume d'une matière à l'origine plane, soit par l'intermédiaire de la compression dans un ensemble matrice-piston, soit par l'intermédiaire de la mise sous pression par un gaz des faces intérieures et/ou éventuellement d'une aspiration des faces extérieures dans un moule de forme adéquate à température contrôlée où les feuilles sont maintenues planes à leur périphérie.
Dans une seconde variante, la matière est simplement repoussée comme dans les deux exemples précédents, mais dans ce cas elle n'est pas retenue sur sa périphérie et présentera alors des plis, plus ou moins aléatoires résultant de la mise en volume d'une surface plane.
Selon une deuxième configuration, les deux feuilles sont préformées d'une manière systématique et contrôlée et la soudure est effectuée, après remplissage de la substance pulvérulente, selon un dispositif en trois dimensions. En effet, en mettant en volume une surface plane sans étirement ni élastique ni plastique, on modifie le diamètre apparent de la matière par rapport à son diamètre réel. Cet excès de matière doit être compensé par une forme géométrique adéquate afin d'éviter tout pli aléatoire.
Pour parvenir à ce but, le moulage, systématique et contrôlé s'effectue dans un moule où, en tout endroit, le principe de l'égalité du diamètre apparent déployé et du diamètre réel est assuré. Ceci est obtenu dans le moule par la création d'ondulations plus ou moins hautes et s'évasant vers l'extérieur. Dans la partie centrale des feuilles du sachet, la déformation est inexistante ou réduite car il s'agit du plan de référence. Par contre, en évoluant vers le diamètre extérieur, ces ondulations augmentent en hauteur et s'évasent. L'ondulation est maximale au niveau de la bordure de soudage. Cette ondulation dépend du rapport entre le diamètre du sachet et la distance entre les plans de la zone de soudage et celui dans la zone centrale du sachet, c'est-à-dire la demi-profondeur du sachet.
Les deux feuilles du sachet subissent une mise en volume équivalente et sont positionnées lors de la soudure, après remplissage, de manière à se superposer parfaitement l'une dans l'autre. La zone de soudage des deux feuilles se présente donc sous la forme d'une bande ondulée circulaire.
Ce moulage des feuilles est assuré, soit par l'intermédiaire de la compression dans un ensemble matrice-piston, soit par l'intermédiaire de la mise sous pression par un gaz des faces intérieures et/ou d'une aspiration des faces extérieures. Dans les deux cas le moule présente le relief désiré.
Selon une troisième configuration, le sachet peut présenter des soufflets, sur un ou plusieurs côtés. Les soufflets, issus d'un pliage préalable au soudage des feuilles, permettent de donner un volume défini à l'ensemble tout en éliminant les plis aléatoires. La fabrication des sachets selon ce dernier mode de réalisation peut s'effectuer de manière connue en soi.
Les feuilles peuvent être faites de matériau souple tel que de l'aluminium d'une épaisseur de 5 à 40 μm ou du plastique tel que le PET. Préférentiellement, les feuilles seront constituées d'un matériau multicouches souple se prêtant au soudage par les méthodes usuelles tout en constituant une protection suffisante du produit face à l'oxygène et à la vapeur d'eau. La combinaison suivante des matériaux est recommandée: couche extérieure: PET (normal, tissé ou non tissé), PE, PP, PA, PS ou papier
couche centrale haute barrière: aluminium d'une épaisseur de 5 à 20 μm, EVOH, PVDC, PET, ou PVA
couche intérieure: plastique, de préférence PE ou PP ou OPP. On peut envisager les combinaisons multicouches suivantes: PET-EVOH-PE ou PET-aluminium-PE. L'utilisation de matériau biodégradable ou hydrosoluble est également possible en monocouche ou en combinaison avec d'autres matériaux.
Dans le cas où le PET est employé, il peut se présenter sous une seule couche combinant l'extérieure et la centrale, surtout s'il est chargé d'une couche d'oxyde de silicium ou s'il est métallisé.
Dans une variante d'exécution, l'opération de thermosoudage est facilitée par l'insertion entre les deux feuilles d'une matière intermédiaire, telle une colle alimentaire ou une garniture de'matériau plastique. Cette matière peut alors former une surépaisseur mise à profit pour réaliser une parfaite étanchéité lors de l'extraction.
Le sachet selon l'invention contient préférentiellement une substance compactée, se présentant sous forme d'un ou plusieurs morceaux, le taux de compactage étant tel qu'on a une réduction de volume par rapport à la substance non compactée compris entre 10 et 60%. Ce compactage est réalisé de manière à ce que l'espace libre entre les deux feuilles souples et ladite substance représente entre 1 et 20% de l'espace total entre lesdites feuilles souples. Cet espace libre est nécessaire pour permettre au café, lors de l'extraction, de gonfler suffisamment pour assurer une bonne extraction.
La substance compactée présente en outre, sur au moins une de ses faces des empreintes formant canaux de circulation d'eau de forme appropriée (par exemple croix, cercle) permettant d'améliorer le prémouillage du sachet et son extraction. La forme de ces empreintes est choisie en relation avec le dispositif d'extraction utilisé.
La matière compactée peut présenter en outre sur au moins une de ses faces une forme concave ou convexe permettant, si nécessaire, de modifier l'état de compactage lors de sa mise en place dans le dispositif d'extraction.
Cette forme est adaptée à la disposition de la chambre d'extraction et peut être mise à profit pour assurer une bonne étanchéité du sachet dans la zone périphérique de l'injection, soit entre la face supérieure de la chambre d'extraction et la feuille supérieure du sachet.
L'invention concerne en outre le procédé de fabrication du sachet décrit ci-dessus, dans lequel on déforme de manière symétrique par moulage ou par étirage deux feuilles souples imperméables à l'oxygène et à la vapeur d'eau, on dose la quantité de substance pulvérulente, on dépose ladite substance sur une des feuilles souples déformées et on soude les deux feuilles sur leur périphérie.
La substance pulvérulente est usuellement compactée lors du processus de fabrication.
Selon un premier mode de réalisation, la substance peut être compactée postérieurement à son dosage et à sa dépose entre les feuilles du sachet. Selon un second mode préféré de réalisation, la substance est compactée puis dosée et déposée entre les feuilles du sachet. Selon la forme et la taille _des morceaux de substance compactée, un ou plusieurs morceaux sont utilisés pour obtenir la dose désirée.
Le compactage est réalisé de manière classique, soit par rouleaux, soit par un ensemble matrice-piston, les paramètres physico-chimiques tels que pression, température, taux d'humidité du café sont adaptés à la nature de la substance à compacter.
Selon un mode de réalisation particulier, la substance compactée peut être partiellement ou totalement décompactée après fermeture du sachet, par exemple par vibration ou par tout autre moyen mécanique connu.
Un nouveau compactage selon une pression et une forme appropriée peut encore être effectué après la fermeture du sachet.
Lorsque la substance pulvérulente est sujette à oxydation, les opérations de fabrication peuvent être réalisées sous protection d'un courant de gaz inerte exempt d'oxygène, par exemple sous azote ou C02.
Certaines matières plastiques ont la propriété de reprendre sensiblement leur forme initiale après avoir été momentanément' déformées. Le sachet selon l'invention met à profit cette propriété, conjointement à une configuration appropriée de son dispositif d'extraction. Ainsi les lèvres des ouvertures constituées par les parties perforées du sachet se referment autour d'organes perforants effilés tels des aiguilles, assurant l'étanchéité souhaitée autour de cet organe pendant l'extraction. Après l'extraction, cette même propriété limite efficacement le dégorgement du sachet lors de son dégagement, y compris sur les parties déchirées par le système d'extraction.
La symétrie du sachet, tant en forme qu'en matériau, sa souplesse et la propriété relevée ci-dessus permettent de varier à volonté le mode et l'emplacement de l'introduction de l'eau et de l'extraction. L'un et l'autre peuvent par exemple être concentriques, sur la même face ou sur les faces opposées, l'objectif restant de faire parcourir à l'eau un chemin optimal.
La souplesse des parois du-sachet est également mise à profit pour permettre, par sa déformation sans rupture dans le dispositif d'extraction, une reconfiguration du volume de café contenu. Cette déformation contrôlée a alors pour but une amélioration de la distribution de l'écoulement dans le lit de café et par conséquent de la qualité d'extraction.
Par ailleurs, compte tenu du mode d'extraction auquel il est destiné, le sachet est constitué d'une combinaison de matières choisie selon un critère supplémentaire de plasticité. La déformabilité par allongement de son matériau doit être suffisante pour permettre la mise en forme décrite ci-dessus, mais il doit également, sous l'effet de la pression du liquide et à l'endroit des reliefs du di'spositif d'extraction, se rompre sous forme de petites déchirures sans que son allongement soit trop important.
La suite de la description est faite en référence aux dessins donnés à titre d'exemples non limitatifs sur lesquels: Fig. 1 est une représentation schématique en coupe du sachet selon l'invention,
Fig. 2 est une représentation schématique en coupe du sachet selon une seconde forme de réalisation,
Fig. 3 est une perspective de la feuille moulée utilisée pour le sachet de la Fig. 2,
Fig. 4 est une vue en plan d'un sachet selon une troisième forme de réalisation,
Fig. 5 est une représentation schématique en coupe selon la ligne A-A' de la Fig 4,
Fig. 6 est une perspective d'une feuille du sachet, dans une quatrième forme de réalisation.
Fig. 7 est une vue perspective du café compacté non emballé.
Le sachet (1) de forme circulaire comporte deux feuilles de matière souple (2) et (3) soudées sur leur périphérie (4) par thermoscellage et contenant du café torréfié moulu (5) compacté pour la préparation d'une boisson. Le café compacté présente des faces concaves (35) , la forme générale de sa section étant un octogone aplati, alors que celle du sachet est hexagonale. Le flan cylindrique (38) de la galette a pour but d'éviter la présence indésirable de grains dans la zone de soudage.
Pour donner un exemple chiffré, on dispose d'un sachet ménageant un espace total entre les deux feuilles de 15 cm3, le volume du café compacté étant de 14 cm3 avec un taux de compactage de 30%. Le sachet (10), de la Fig. 2 obtenu à partir de deux feuilles moulées (6, 7) présente des ondulations (8), (12) et (13) dont l'amplitude et la distance de l'une à l'autre augmentent depuis la face plane (11) vers le bord de soudage (9) . Dans cet exemple, la galette de café présente une seule face concave (35) et n'est pas exactement symétrique, mais cette différence n'est pas liée à la forme du sachet.
La Fig. 3 montre bien une feuille moulée (7) avec un fond plat (11) et des ondulations de plus en plus accentuées au fur et à mesure qu'on se rapproche du bord extérieur. Ces, ondulations présentent des bosses (14) et des creux (15) .
Après avoir déposé le café torréfié et moulu sur le fond (11), on pose la feuille (6) de manière à avoir en regard les bosses de (6) face aux creux de (7) et inversement. On peut alors effectuer le thermoscellage.
En référence aux Fig. 4 et 5, le sachet (18) est de forme carrée avec deux soufflets sur les côtés opposés. Les deux feuilles (20) et (22) sont soudées le long des deux soufflets en (19, 23, 24, 25) et sur les bords (26, 27) où les deux feuilles sont simplement jointes. Les soufflets permettent de donner un volume défini au sachet sans apparition de pli aléatoire.
La Fig. 6 montre une feuille (30) présentant des ondulations (31) sur le bord, mais aussi sur le fond (32) . La fabrication se fait de la même manière que pour le sachet de la Fig. 2.
La Fig. 7 montre la substance compactée seule (36) . Elle présente sur au moins une face des zones (37) de circulation d'eau sous forme de canaux permettant un prémouillage, et une extraction uniforme.
Explication des abrévations
PVDC Polychlorure de vinylidène
EVOH Copolymère d'éthylène et d'alcool de vinyle
PP Polypropylène
PE Polyéthylène
PET Polyester
PA Polyamide
PVA Polyvinyl alcool
OPP Polypropylène orienté

Claims

Revendications:
1) Sachet souple fermé sous forme de portion individuelle, prévu pour être extrait sous pression, contenant au moins une substance pulvérulente pour la préparation d'une boisson, caractérisé en ce qu'il est constitué de deux feuilles souples identiques de forme circulaire, ovale ou polygonale ménageant entre elles un espace pour la substance pulvérulente et soudées sur leur périphérie de manière à ce que ledit sachet soit sensiblement symétrique par rapport à son plan de soudage, le matériau utilisé pour les feuilles souples étant imperméable à l'oxygène et à la vapeur d'eau pour sa conservation et ledit sachet étant destiné à être utilisé tel quel dans le dispositif d'extraction prévu, sans avoir lors de la mise en place à distinguer une face d'extraction et une face d'arrosage.
2) Sachet souple fermé, sous forme de portion individuelle, prévu pour être extrait sous pression, contenant au moins une substance pulvérulente pour la préparation d'une boisson, caractérisé en ce qu'il est constitué de deux feuilles souples identiques de forme circulaire, ovale ou polygonale ménageant entre elles un espace pour la substance pulvérulente et soudées sur leur périphérie de manière à ce que ledit sachet soit sensiblement symétrique par rapport à son plan de soudage, le matériau utilisé pour les feuilles souples étant imperméable à l'oxygène et à la vapeur d'eau et ledit sachet étant destiné à être utilisé tel quel dans le dispositif d'extraction prévu, l'introduction de l'eau et l'extraction pouvant indifféremment s'effectuer sur deux faces opposées ou simultanément sur la même face. 3) Sachet souple fermé, sous forme de portion individuelle, prévu pour être extrait sous pression, contenant au moins une substance pulvérulente pour la préparation d'une boisson, caractérisé en ce qu'il est constitué de deux feuilles souples identiques de forme circulaire, ovale ou polygonale ménageant entre elles un espace pour la substance pulvérulente et soudées sur leur périphérie de manière à ce que ledit sachet soit sensiblement symétrique par rapport à son plan de soudage, le matériau utilisé pour les feuilles, souple, imperméable et déformable, permettant lors de l'insertion et sous l'effet de la pression interne lors de l'extraction sa reconfiguration à une forme particulière désirée de la chambre d'extraction.
4) Sachet selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé par la présence d'au moins une languette prolongeant le bord du sachet.
5) Sachet selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les deux feuilles ont été étirées afin de supporter sans plisser la mise en volume.
6) Sachet selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que des ondulations sont volontairement et systématiquement réalisées dans les deux feuilles.
7) Sachet selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un ou deux soufflets.
8) Sachet selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la substance à extraire est compactée, se présentant sous forme d'un ou plusieurs morceaux, le taux de compactage étant tel qu'on a une réduction de volume compris entre 10 et 60%. 9) Sachet selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'espace libre entre les deux feuilles souples et la substance compactée représente entre 1 et 20% de l'espace total entre lesdites feuilles souples.
10) Sachet souple fermé contenant un produit pour la préparation d'une boisson compacté caractérisé par la forme générale hexagonale de la section du sachet et la forme générale octogonale de la galette compactée, générant un volume vide dans l'intervalle périphérique, cet intervalle facilitant une soudure exempte de poudre.
11) Sachet selon l'une quelconque des revendications 1 à
10, caractérisé en ce que la matière compactée présente sur au moins l'une de ses faces des empreintes destinées à favoriser la répartition optimale de l'eau.
12) Sachet selon l'une quelconque des revendications 1 à
11, caractérisé en ce que la matière compactée présente au moins une face concave ou convexe.
13) Sachet selon l'une quelconque des revendications 1 à
12, caractérisé en ce que la matière pulvérulente est du café moulu et torréfié.
14) Sachet selon l'une quelconque des revendications 1 à
13, caractérisé en ce que le matériau pour les feuilles souples est choisi parmi l'aluminium, PET, PE, PP, PA, PS, papier, EVOH,' PVDC et PVA, lesdites feuiles étant monocouches ou multicouches.
15) Sachet selon l'une quelconque des revendications 1 à
14, caractérisé en ce que le matériau pour les feuilles souples a la propriété de créer une étanchéité autour des organes d'introduction de l'eau et de se refermer au moins partiellement lors du retrait pour éviter le dégorgement. 16) Procédé de fabrication d'un sachet selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que l'on déforme de manière symétrique par moulage ou par étirage deux feuilles souples imperméables à l'oxygène et à la vapeur d'eau, on dose la quantité de substance pulvérulente, on dépose ladite substance sur une des feuilles souples déformées et on soude les deux feuilles sur leur périphérie.
17) Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'on compacte la substance pulvérulente en un ou plusieurs morceaux avant le dosage.
18) Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'on compacte la substance pulvérulente après l'avoir déposée sur une des feuilles souples.
19) Procédé selon l'une quelconque des revendications 16 à 18, caractérisé en ce que la substance compactée est décompactée après fermeture du sachet lors du processus de fabrication, par exemple par vibration ou par tout autre moyen mécanique connu.
20) Procédé selon l'une quelconque des revendications 16 à 18, caractérisé en ce que les opérations antérieures à la fermeture du sachet sont réalisées sous courant d'un gaz inerte exempt d'oxygène.
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